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quadriceps entre des sportifs tunisiens
Science & Sports 22 (2007) 196–200 http://france.elsevier.com/direct/SCISPO/
Article original
Comparaison de la force musculaire isocinétique et du ratio ischiojambiers/quadriceps entre des sportifs tunisiens Comparison of isokinetic muscle strength and ratio hamstring/quadriceps between Tunisian athletes A. Zouitaa,*, C. Dzirib, F.-Z. Ben Salahb, R. Layounia a
Institut supérieur du sport et de l’éducation physique ksar-said, 13, rue août-résidence-Essaada, bloc A, appartement 21, Manouba 2010, Manouba, Tunisie b Service de médecine physique et réadaptation fonctionnelle de l’hôpital national d’orthopédie « M.T. Kassab », Manouba 2010, Manouba, Tunisie Reçu le 29 janvier 2007 ; accepté le 8 août 2007 Disponible sur internet le 29 août 2007
Résumé L’exploration isocinétique est une méthode reconnue pour la mesure de la force des extenseurs et des fléchisseurs du genou. Cette méthode permet l’évaluation de sujets sains en fonction du sexe, de l’âge ou de la discipline sportive. Objectifs. – Évaluer la force isocinétique des sportifs sains en fonction de la discipline sportive. Méthodes. – Trente Handballeurs, 35 volleyeurs et 36 footballeurs de niveau national ont été évalués à l’aide d’un dynamomètre isocinétique « Biodex® system 3 », à trois vitesses angulaires : 60°/s, 180°/s et 240°/s. Les paramètres isocinétiques retenus ont été le moment de force rapporté au poids du corps (Nm/kg) et le ratio ischiojambiers/quadriceps (pourcentage). Résultats. – La force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs des genoux est statistiquement supérieure chez les handballeurs et les footballeurs par rapport à celle des volleyeurs aux trois vitesses angulaires étudiées. Les ratios ischiojambiers/quadriceps des footballeurs sont statistiquement supérieurs à ceux des volleyeurs aux vitesses angulaires de 60°/s et 180°/s. Conclusion. – Indépendamment des caractéristiques anthropométriques, les handballeurs et les footballeurs présentent une force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs plus importants par rapport aux volleyeurs. La différence entre ces résultats pourrait être liée à des facteurs en interaction avec les sollicitations et les besoins de la pratique sportive. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Abstract There is growing evidence that isokinetic muscle strength, is one of the most common testing method why muscle strength is thought to be a major factor in athletic success. This method concerned the peak torque, the concentric ratio flexor/extensor, with comparison between sport specialities. Objectives. – Comparison of isokinetic muscle strength and ratio Hamstring/Quadriceps between Tunisian athletes. Methods. – Thirty handball, 35 volleyball and 36 soccer’s Tunisian players are evaluated. We measured concentric measurements of the knee extensors and flexors at 60, 180 and 240 degrees/second on an isokinetic dynamometer “Biodex® system 3”. Results. – We found that handball and volleyball players have a great isokinetic force (Nm/kg) in comparison with soccer athletes at three angular velocity test. Soccer’s ratio Hamstring/Quadriceps is significantly great than the volleyball group at 60°/s and 180°/s. Conclusion. – Independently of the anthropometrical characteristics, the handball and the soccer players are more powerful in term of muscular force isokinetic on the level of the quadriceps’s and the hamstring muscles compared to the volley-ball players. The justifications of these various results, can be related to factors in interaction with the requests and the needs for the discipline and the sporting practice. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
* Auteur
correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (A. Zouita).
0765-1597/$ - see front matter © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. doi:10.1016/j.scispo.2007.08.001
A. Zouita et al. / Science & Sports 22 (2007) 196–200
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Mots clés : Genou ; Force isocinétique ; Ratio ; Pratique sportive Keywords: Knee; Isokinetic strength; Ratio; Sport specialities
1. Introduction La méthode isocinétique permet la quantification objective des moments de force développés au niveau d’une articulation. Le genou représente une articulation qui permet une bonne reproductibilité des mesures des moments de force des extenseurs et des fléchisseurs lors d’un mouvement simple de flexion–extension [4,7,9]. Cette méthode est largement utilisée dans le domaine de la médecine du sport. Elle concerne l’évaluation de sujets sains, en fonction du sexe, de l’âge ou de la discipline sportive [2]. Elle permet également de suivre l’évolution de la force musculaire développée grâce à l’entraînement sportif [17]. L’interprétation des résultats en termes de force peut donc aider l’entraîneur à planifier et optimiser l’entraînement en fonction des objectifs fixés selon les disciplines sportives. Un test systématique unique permet sinon de mettre en évidence des déséquilibres droit/gauche ou fléchisseurs–extenseurs afin de proposer, si nécessaire, un renforcement musculaire [12]. Certaines anomalies peuvent en effet, être la cause ou la conséquence de pathologies liées à la pratique sportive [3,15]. À partir de la méthode isocinétique, l’objectif de ce travail a été de comparer le moment de force des extenseurs et des fléchisseurs du genou en fonction de trois disciplines sportives différentes que sont le football, le handball et le volley-ball. 2. Matériel et méthodes 2.1. Population Tous les sportifs ont participé volontairement à l’étude sans percevoir d’avantages financiers et ont été évalués selon le même protocole dans le service de médecine physique et de réadaptation fonctionnelle de l’Institut national d’orthopédie « M.T. Kassab », Tunisie. L’effectif total a été de 101 sportifs, repartis selon 30 handballeurs, 35 volleyeurs et 36 footballeurs. Le Tableau 1 présente les caractéristiques anthropométriques de chaque groupe de sportifs. Les critères d’inclusion étaient représentés par l’âge compris entre 20 et 25 ans, le niveau sportif national professionnel pour les footballeurs, national A pour les handballeurs et les volleyeurs. Les sportifs devaient réaliser au moins cinq séances d’entraînement par semaine en plus de la compétition au sein de leur club respectif. Tableau 1 Caractéristiques anthropométriques des trois groupes de sportifs Âge (ans) Taille (m) Poids (kg) 87,73 ± 8,25a HB 21,46 ± 1,5 1,89 ± 0,05a VB 22,28 ± 1,17 1,88 ± 0,04 8,25 ± 5,16a FB 21,66 ± 1,26 1,73 ± 0,02a 69,66 ± 6,10a HB : Hand-ball ; VB : volley-ball ; FB : football. a La différence de moyenne est significative au niveau 0,05.
Les critères d’exclusion étaient représentés par l’absence de contre-indication à la réalisation des tests isocinétiques (présence d’une pathologie intercurrente, cardiaque, pulmonaire, métabolique diabète). Aucun antécédent pathologique neuroarticulaire récent de moins de six mois ne devait être présenté au niveau des membres inférieurs. 2.2. Matériel Le dynamomètre isocinétique « Biodex® System 3 » a été utilisé afin de permettre la mesure du moment de force maximal produit en toute sécurité par un sujet sportif au cours d’un exercice isocinétique concentrique [16]. Un sélecteur de vitesses a choisi la vitesse angulaire de test. Un enregistrement graphique informatique a traduit la force développée tout au long de l’amplitude du mouvement de flexion et d’extension. Les effets de la gravité ont été automatiquement corrigés à partir d’une pesée préalable du poids du membre et de l’accessoire [9]. 2.3. Installation du sujet Le sujet a été sanglé et placé en position assise selon une inclinaison de 15° du tronc par rapport à la verticale. L’axe du dynamomètre a été aligné avec le centre articulaire moyen de flexion–extension du genou. Le contre appui a été placé sur le segment jambier à deux doigts de la malléole externe de la cheville. Le sujet était autorisé à s’aider des bras en tenant les poignées fixes de part et d’autre de la base de la chaise. 2.4. Protocole Les vitesses angulaires de 60, 180 et 240°/s ont été choisies comme vitesses de test selon le protocole établi par le Groupe européen pour le développement et la recherche en isocinétique (GEDRI) : ● cinq répétitions à 60°/s ; ● cinq répétitions à 180°/s ; ● dix répétitions à 240°/s. Avant le test, soit au moins trois heures après le dernier repas, chaque sujet a été soumis à un échauffement standardisé sur bicyclette ergométrique (dix minutes à une intensité de 90 W). Le sujet a ensuite été familiarisé à la méthode d’évaluation isocinétique par la réalisation de trois à cinq mouvements sous maximaux selon les vitesses isocinétiques choisies. La consigne était de développer la force maximale à la fois lors de la phase de poussée (extension du genou) et lors de la phase de traction (flexion du genou). Les changements du sens du mouvement entre la flexion et l’extension et inversement ont été effectués sans temps d’arrêt. Le test a débuté par le côté
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dominant défini par le membre d’appui lors du tir ou d’appel lors du saut, puis non dominant. Une période de deux minutes a séparé chaque série de mouvements tandis que cinq minutes ont été données entre le test du côté dominant et non dominant. 2.5. Analyse statistique Les paramètres d’évaluation retenus ont été le moment de Force maximale (MFM) rapporté au poids du corps exprimé en Nm/kg et le ratio ischiojambiers/quadriceps (exprimé en pourcentage). Les résultats ont été exprimés selon la moyenne et l’écarttype. Le Test t pour échantillons appariés a comparé les deux genoux d’un même sujet. L’analyse de variance Anova avec posthoc a été utilisée pour comparer les trois populations en fonction des disciplines sportives. Les résultats ont été considérés significatifs pour alpha inférieur à 0,05.
niveau des extenseurs statistiquement supérieure à celle des volleyeurs (p = 0,0001) et supérieure à celle des footballeurs (p = 0,04) sur les deux genoux (Fig. 1). Cette supériorité disparaît à vitesse plus élevée de 180 et 240°/s par comparaison avec les joueurs de football alors qu’elle persiste par comparaison avec les joueurs de volley-ball (Figs. 2 et 3). La force isocinétique des fléchisseurs des volleyeurs est systématiquement inférieure à celle des handballeurs et des footballeurs à toutes les vitesses isocinétiques utilisées (p = 0,0001) (Figs. 1,2,3). Les ratios IJ/Q des footballeurs sont statistiquement supérieurs à ceux des volleyeurs aux différentes vitesses angulaires (Tableau 2).
3. Résultats La comparaison des caractéristiques anthropométriques des trois groupes de sportifs montre que les footballeurs présentent une taille statistiquement inférieure à celle des handballeurs et des volleyeurs (p = 0,0001). Les handballeurs présentent quant à eux une taille comparable à celle des volleyeurs (Tableau 1). Le poids des footballeurs est statistiquement plus faible que celui des handballeurs et des volleyeurs (p < 0,05). La comparaison entre les disciplines sportives montre que des différences significatives à toutes les vitesses tant pour les extenseurs que pour les fléchisseurs du genou. À la vitesse de 60°/s, les handballeurs développent une force isocinétique au
Fig. 1. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 60°/s.
Fig. 2. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 180°/s.
Fig. 3. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 240°/s.
Tableau 2 Valeurs moyennes du ratio IJ/Q (%) des trois groupes de sportifs en fonction de la vitesse du test 60°/s GND GD HD 51,81 ± 7,48 61,93 ± 8,6 VB 50,26 ± 5,25 62,16 ± 6,5 56,82 ± 5,36 FB 58,61 ± 4,42a HB : Hand-ball ; VB : volley-ball ; FB : football. a La différence de moyenne est significative au niveau 0,05.
GND 63,63 ± 6,36 61,13 ± 7.08 68,75 ± 7,23a
180°/s GD 63,04 ± 9,7 65,49 ± 8,25 67,8 ± 2,55
GND 68,85 ± 5,6 70,11 ± 6,55 74,5 ± 7,13
240°/s GD 72,12 ± 5,3 66,01 ± 5,33 78,98 ± 6,45a
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Aucune différence significative n’a été retrouvée entre le côté dominant et non dominant des sportifs quel que soit le sport pratiqué lorsqu’il a été pris comme le moment de force a été rapporté au poids du corps (Figs. 1,2,3). 4. Discussion Notre travail a porté sur la comparaison de la force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs du genou en fonction de la pratique du handball, du football et du volley-ball. Les contraintes mécaniques et physiologiques liées à ces sports sont nombreuses et provoquent des adaptations allant du développement des qualités musculaires, au surmenage et aux pathologies [3,10,11]. Notre intérêt s’est porté sur la force musculaire isocinétique développée au niveau des genoux. En raison de caractéristiques anthropométriques différentes, nous avons exprimé nos résultats en fonction du poids du corps. En fait, il aurait fallu rapporter les moments de force mesurés à la surface de section musculaire du quadriceps pour les extenseurs et pour les fléchisseurs du genou afin d’être plus précis. En effet, la force développée par un groupe musculaire est proportionnelle à sa surface de section, grandeur qui peut être mesurée à l’aide d’imagerie obtenue par scanographie ou par résonance magnétique nucléaire [1]. Nous n’avons pas pu évaluer nos populations selon ces examens si bien que nous avons rapporté les moments de force au poids de corps de chaque individu. Selon nos résultats, les handballeurs présentent un moment de force des extenseurs du genou systématiquement plus important par rapport aux footballeurs et aux volleyeurs à la vitesse de 60°/s. À la vitesse plus élevée, cette différence n’est plus significative par rapport aux footballeurs qui présentent quasiment le même profil de moment de force, alors que les volleyeurs présentent toujours des moments de force plus faibles. Les sollicitations mécaniques et physiologiques liées à la pratique du handball mais également du football pourraient être à l’origine de ces différences constatées par rapport à la pratique du volley-ball. En effet, le handball comme le football représentent deux activités pour lesquelles les courses à vitesse maximale sont nécessaires [14], ce qui n’est pas le cas pour la pratique du volley-ball. La pratique du volley réclame plutôt des activités de saut alors que les déplacements sont assez limités. Selon l’étude de Dauty et al., la qualité des sauts en termes de hauteur atteinte ne dépend pas de la force isocinétique des extenseurs du genou [8]. En revanche, les activités de sprint sur des distances courtes sont liées chez les sportifs de haut niveau, notamment professionnels de football, à la force isocinétique des extenseurs de genou [5,6]. En ce qui concerne la force isocinétique des fléchisseurs du genou, ceux-ci sont systématiquement plus faibles chez les volleyeurs par rapport aux deux autres sports évalués quelles que soient les vitesses isocinétiques. Chez les footballeurs, le ratio IJ/Q est significativement plus important par rapport aux deux autres sports. Ce résultat a déjà été rapporté par d’autres auteurs. [13,16]. Il est possible que les contraintes exercées au niveau des fléchisseurs du genou lors de la pratique du football puissent expliquer ce
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résultat. En outre, les sprints sur des durées longues avec changements brutaux de direction peuvent apporter une part d’explication, mais c’est surtout la notion de frappe de balle avec les membres inférieurs qui tranche avec la pratique des deux autres sports [5]. Durant les courses et les frappes de balle, les fléchisseurs de genou doivent freiner les moments extenseurs du genou et fléchisseurs de hanche. De même, lors des pivots, les ischiojambiers participent au contrôle du genou selon un rôle de protection des ligaments croisés du genou [1]. Cette activité musculaire réalisée selon un mode excentrique demande un important moment résistant qui se traduit lors de l’exploration isocinétique, même si celle-ci a été réalisée selon un mode concentrique. En effet, il existe un lien significatif entre la force isocinétique concentrique et excentrique chez le footballeur [7]. 5. Conclusion Notre étude a permis de décrire le profil de force isocinétique des fléchisseurs et des extenseurs du genou en fonction de la pratique du handball, football et volley-ball. Les volleyeurs se distinguent par la faiblesse des extenseurs et des fléchisseurs des genoux par rapport aux handballeurs et aux footballeurs. La pratique du handball est sans doute à l’origine ou requiert une importante force des extenseurs du genou à vitesse lente qui devient comparable à celle des footballeurs lors des vitesses isocinétiques plus élevées. Un ratio IJ/Q élevé est présent chez le footballeur. Ces constatations peuvent être en rapport avec des facteurs en interaction avec les sollicitations et les besoins de la discipline sportive. La pratique du handball et du football nécessite des courses à vitesse élevée alors que la pratique du volley-ball requiert plutôt des qualités de saut non liées à la force musculaire des extenseurs et fléchisseurs du genou. Afin de savoir si ces interactions entre force musculaire et activités sportives existent réellement un suivi, longitudinal analysant régulièrement les paramètres musculaires des sportifs serait nécessaire. Références [1] Akima H, Takahashi S, Kuno S, Katsuta S. Coactivation pattern in human quadriceps during isokinetic knee-extension by muscle functional MRI. Eur J App Physiol 2004;91:7–14. [2] Amato M, Lemoine F, Gonzales J, Schmidt C, et al. Influence of age and physical activity on isokinetic characteristics of hamstring and quadriceps muscles of gymnasts and soccer young players. Ann Readapt Phys Med 2001;44:581–90. [3] Arendt E, Dick R. Knee injury patterns among men and women in collegiate basketball and soccer. NCAA data and review of literature. Am J Sports Med 1995;6:694–701. [4] Croisier JL, Crieelaard JM. Méthodes d’exploration de la force musculaire : une analyse critique. Ann Readapt Phys Med 1999;42:311– 22. [5] Dauty M, Potiron-Josse M. Corrélations et différences de performance entre des footballeurs, professionnels, en formation et amateurs à partir du test de sprint (dix mètres départ arrêté) et de tests isocinétiques du genou. Sci Sports 2004;19:75–9.
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Résumé L’exploration isocinétique est une méthode reconnue pour la mesure de la force des extenseurs et des fléchisseurs du genou. Cette méthode permet l’évaluation de sujets sains en fonction du sexe, de l’âge ou de la discipline sportive. Objectifs. – Évaluer la force isocinétique des sportifs sains en fonction de la discipline sportive. Méthodes. – Trente Handballeurs, 35 volleyeurs et 36 footballeurs de niveau national ont été évalués à l’aide d’un dynamomètre isocinétique « Biodex® system 3 », à trois vitesses angulaires : 60°/s, 180°/s et 240°/s. Les paramètres isocinétiques retenus ont été le moment de force rapporté au poids du corps (Nm/kg) et le ratio ischiojambiers/quadriceps (pourcentage). Résultats. – La force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs des genoux est statistiquement supérieure chez les handballeurs et les footballeurs par rapport à celle des volleyeurs aux trois vitesses angulaires étudiées. Les ratios ischiojambiers/quadriceps des footballeurs sont statistiquement supérieurs à ceux des volleyeurs aux vitesses angulaires de 60°/s et 180°/s. Conclusion. – Indépendamment des caractéristiques anthropométriques, les handballeurs et les footballeurs présentent une force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs plus importants par rapport aux volleyeurs. La différence entre ces résultats pourrait être liée à des facteurs en interaction avec les sollicitations et les besoins de la pratique sportive. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés. Abstract There is growing evidence that isokinetic muscle strength, is one of the most common testing method why muscle strength is thought to be a major factor in athletic success. This method concerned the peak torque, the concentric ratio flexor/extensor, with comparison between sport specialities. Objectives. – Comparison of isokinetic muscle strength and ratio Hamstring/Quadriceps between Tunisian athletes. Methods. – Thirty handball, 35 volleyball and 36 soccer’s Tunisian players are evaluated. We measured concentric measurements of the knee extensors and flexors at 60, 180 and 240 degrees/second on an isokinetic dynamometer “Biodex® system 3”. Results. – We found that handball and volleyball players have a great isokinetic force (Nm/kg) in comparison with soccer athletes at three angular velocity test. Soccer’s ratio Hamstring/Quadriceps is significantly great than the volleyball group at 60°/s and 180°/s. Conclusion. – Independently of the anthropometrical characteristics, the handball and the soccer players are more powerful in term of muscular force isokinetic on the level of the quadriceps’s and the hamstring muscles compared to the volley-ball players. The justifications of these various results, can be related to factors in interaction with the requests and the needs for the discipline and the sporting practice. © 2007 Elsevier Masson SAS. Tous droits réservés.
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correspondant. Adresse e-mail : [email protected] (A. Zouita).
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Mots clés : Genou ; Force isocinétique ; Ratio ; Pratique sportive Keywords: Knee; Isokinetic strength; Ratio; Sport specialities
1. Introduction La méthode isocinétique permet la quantification objective des moments de force développés au niveau d’une articulation. Le genou représente une articulation qui permet une bonne reproductibilité des mesures des moments de force des extenseurs et des fléchisseurs lors d’un mouvement simple de flexion–extension [4,7,9]. Cette méthode est largement utilisée dans le domaine de la médecine du sport. Elle concerne l’évaluation de sujets sains, en fonction du sexe, de l’âge ou de la discipline sportive [2]. Elle permet également de suivre l’évolution de la force musculaire développée grâce à l’entraînement sportif [17]. L’interprétation des résultats en termes de force peut donc aider l’entraîneur à planifier et optimiser l’entraînement en fonction des objectifs fixés selon les disciplines sportives. Un test systématique unique permet sinon de mettre en évidence des déséquilibres droit/gauche ou fléchisseurs–extenseurs afin de proposer, si nécessaire, un renforcement musculaire [12]. Certaines anomalies peuvent en effet, être la cause ou la conséquence de pathologies liées à la pratique sportive [3,15]. À partir de la méthode isocinétique, l’objectif de ce travail a été de comparer le moment de force des extenseurs et des fléchisseurs du genou en fonction de trois disciplines sportives différentes que sont le football, le handball et le volley-ball. 2. Matériel et méthodes 2.1. Population Tous les sportifs ont participé volontairement à l’étude sans percevoir d’avantages financiers et ont été évalués selon le même protocole dans le service de médecine physique et de réadaptation fonctionnelle de l’Institut national d’orthopédie « M.T. Kassab », Tunisie. L’effectif total a été de 101 sportifs, repartis selon 30 handballeurs, 35 volleyeurs et 36 footballeurs. Le Tableau 1 présente les caractéristiques anthropométriques de chaque groupe de sportifs. Les critères d’inclusion étaient représentés par l’âge compris entre 20 et 25 ans, le niveau sportif national professionnel pour les footballeurs, national A pour les handballeurs et les volleyeurs. Les sportifs devaient réaliser au moins cinq séances d’entraînement par semaine en plus de la compétition au sein de leur club respectif. Tableau 1 Caractéristiques anthropométriques des trois groupes de sportifs Âge (ans) Taille (m) Poids (kg) 87,73 ± 8,25a HB 21,46 ± 1,5 1,89 ± 0,05a VB 22,28 ± 1,17 1,88 ± 0,04 8,25 ± 5,16a FB 21,66 ± 1,26 1,73 ± 0,02a 69,66 ± 6,10a HB : Hand-ball ; VB : volley-ball ; FB : football. a La différence de moyenne est significative au niveau 0,05.
Les critères d’exclusion étaient représentés par l’absence de contre-indication à la réalisation des tests isocinétiques (présence d’une pathologie intercurrente, cardiaque, pulmonaire, métabolique diabète). Aucun antécédent pathologique neuroarticulaire récent de moins de six mois ne devait être présenté au niveau des membres inférieurs. 2.2. Matériel Le dynamomètre isocinétique « Biodex® System 3 » a été utilisé afin de permettre la mesure du moment de force maximal produit en toute sécurité par un sujet sportif au cours d’un exercice isocinétique concentrique [16]. Un sélecteur de vitesses a choisi la vitesse angulaire de test. Un enregistrement graphique informatique a traduit la force développée tout au long de l’amplitude du mouvement de flexion et d’extension. Les effets de la gravité ont été automatiquement corrigés à partir d’une pesée préalable du poids du membre et de l’accessoire [9]. 2.3. Installation du sujet Le sujet a été sanglé et placé en position assise selon une inclinaison de 15° du tronc par rapport à la verticale. L’axe du dynamomètre a été aligné avec le centre articulaire moyen de flexion–extension du genou. Le contre appui a été placé sur le segment jambier à deux doigts de la malléole externe de la cheville. Le sujet était autorisé à s’aider des bras en tenant les poignées fixes de part et d’autre de la base de la chaise. 2.4. Protocole Les vitesses angulaires de 60, 180 et 240°/s ont été choisies comme vitesses de test selon le protocole établi par le Groupe européen pour le développement et la recherche en isocinétique (GEDRI) : ● cinq répétitions à 60°/s ; ● cinq répétitions à 180°/s ; ● dix répétitions à 240°/s. Avant le test, soit au moins trois heures après le dernier repas, chaque sujet a été soumis à un échauffement standardisé sur bicyclette ergométrique (dix minutes à une intensité de 90 W). Le sujet a ensuite été familiarisé à la méthode d’évaluation isocinétique par la réalisation de trois à cinq mouvements sous maximaux selon les vitesses isocinétiques choisies. La consigne était de développer la force maximale à la fois lors de la phase de poussée (extension du genou) et lors de la phase de traction (flexion du genou). Les changements du sens du mouvement entre la flexion et l’extension et inversement ont été effectués sans temps d’arrêt. Le test a débuté par le côté
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dominant défini par le membre d’appui lors du tir ou d’appel lors du saut, puis non dominant. Une période de deux minutes a séparé chaque série de mouvements tandis que cinq minutes ont été données entre le test du côté dominant et non dominant. 2.5. Analyse statistique Les paramètres d’évaluation retenus ont été le moment de Force maximale (MFM) rapporté au poids du corps exprimé en Nm/kg et le ratio ischiojambiers/quadriceps (exprimé en pourcentage). Les résultats ont été exprimés selon la moyenne et l’écarttype. Le Test t pour échantillons appariés a comparé les deux genoux d’un même sujet. L’analyse de variance Anova avec posthoc a été utilisée pour comparer les trois populations en fonction des disciplines sportives. Les résultats ont été considérés significatifs pour alpha inférieur à 0,05.
niveau des extenseurs statistiquement supérieure à celle des volleyeurs (p = 0,0001) et supérieure à celle des footballeurs (p = 0,04) sur les deux genoux (Fig. 1). Cette supériorité disparaît à vitesse plus élevée de 180 et 240°/s par comparaison avec les joueurs de football alors qu’elle persiste par comparaison avec les joueurs de volley-ball (Figs. 2 et 3). La force isocinétique des fléchisseurs des volleyeurs est systématiquement inférieure à celle des handballeurs et des footballeurs à toutes les vitesses isocinétiques utilisées (p = 0,0001) (Figs. 1,2,3). Les ratios IJ/Q des footballeurs sont statistiquement supérieurs à ceux des volleyeurs aux différentes vitesses angulaires (Tableau 2).
3. Résultats La comparaison des caractéristiques anthropométriques des trois groupes de sportifs montre que les footballeurs présentent une taille statistiquement inférieure à celle des handballeurs et des volleyeurs (p = 0,0001). Les handballeurs présentent quant à eux une taille comparable à celle des volleyeurs (Tableau 1). Le poids des footballeurs est statistiquement plus faible que celui des handballeurs et des volleyeurs (p < 0,05). La comparaison entre les disciplines sportives montre que des différences significatives à toutes les vitesses tant pour les extenseurs que pour les fléchisseurs du genou. À la vitesse de 60°/s, les handballeurs développent une force isocinétique au
Fig. 1. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 60°/s.
Fig. 2. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 180°/s.
Fig. 3. Force isocinétique rapportée au poids de corps des extenseurs (Q) et des fléchisseurs (IJ) du genou non dominant (GND) et dominant (GD) en fonction du sport à la vitesse angulaire de 240°/s.
Tableau 2 Valeurs moyennes du ratio IJ/Q (%) des trois groupes de sportifs en fonction de la vitesse du test 60°/s GND GD HD 51,81 ± 7,48 61,93 ± 8,6 VB 50,26 ± 5,25 62,16 ± 6,5 56,82 ± 5,36 FB 58,61 ± 4,42a HB : Hand-ball ; VB : volley-ball ; FB : football. a La différence de moyenne est significative au niveau 0,05.
GND 63,63 ± 6,36 61,13 ± 7.08 68,75 ± 7,23a
180°/s GD 63,04 ± 9,7 65,49 ± 8,25 67,8 ± 2,55
GND 68,85 ± 5,6 70,11 ± 6,55 74,5 ± 7,13
240°/s GD 72,12 ± 5,3 66,01 ± 5,33 78,98 ± 6,45a
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Aucune différence significative n’a été retrouvée entre le côté dominant et non dominant des sportifs quel que soit le sport pratiqué lorsqu’il a été pris comme le moment de force a été rapporté au poids du corps (Figs. 1,2,3). 4. Discussion Notre travail a porté sur la comparaison de la force isocinétique des extenseurs et des fléchisseurs du genou en fonction de la pratique du handball, du football et du volley-ball. Les contraintes mécaniques et physiologiques liées à ces sports sont nombreuses et provoquent des adaptations allant du développement des qualités musculaires, au surmenage et aux pathologies [3,10,11]. Notre intérêt s’est porté sur la force musculaire isocinétique développée au niveau des genoux. En raison de caractéristiques anthropométriques différentes, nous avons exprimé nos résultats en fonction du poids du corps. En fait, il aurait fallu rapporter les moments de force mesurés à la surface de section musculaire du quadriceps pour les extenseurs et pour les fléchisseurs du genou afin d’être plus précis. En effet, la force développée par un groupe musculaire est proportionnelle à sa surface de section, grandeur qui peut être mesurée à l’aide d’imagerie obtenue par scanographie ou par résonance magnétique nucléaire [1]. Nous n’avons pas pu évaluer nos populations selon ces examens si bien que nous avons rapporté les moments de force au poids de corps de chaque individu. Selon nos résultats, les handballeurs présentent un moment de force des extenseurs du genou systématiquement plus important par rapport aux footballeurs et aux volleyeurs à la vitesse de 60°/s. À la vitesse plus élevée, cette différence n’est plus significative par rapport aux footballeurs qui présentent quasiment le même profil de moment de force, alors que les volleyeurs présentent toujours des moments de force plus faibles. Les sollicitations mécaniques et physiologiques liées à la pratique du handball mais également du football pourraient être à l’origine de ces différences constatées par rapport à la pratique du volley-ball. En effet, le handball comme le football représentent deux activités pour lesquelles les courses à vitesse maximale sont nécessaires [14], ce qui n’est pas le cas pour la pratique du volley-ball. La pratique du volley réclame plutôt des activités de saut alors que les déplacements sont assez limités. Selon l’étude de Dauty et al., la qualité des sauts en termes de hauteur atteinte ne dépend pas de la force isocinétique des extenseurs du genou [8]. En revanche, les activités de sprint sur des distances courtes sont liées chez les sportifs de haut niveau, notamment professionnels de football, à la force isocinétique des extenseurs de genou [5,6]. En ce qui concerne la force isocinétique des fléchisseurs du genou, ceux-ci sont systématiquement plus faibles chez les volleyeurs par rapport aux deux autres sports évalués quelles que soient les vitesses isocinétiques. Chez les footballeurs, le ratio IJ/Q est significativement plus important par rapport aux deux autres sports. Ce résultat a déjà été rapporté par d’autres auteurs. [13,16]. Il est possible que les contraintes exercées au niveau des fléchisseurs du genou lors de la pratique du football puissent expliquer ce
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résultat. En outre, les sprints sur des durées longues avec changements brutaux de direction peuvent apporter une part d’explication, mais c’est surtout la notion de frappe de balle avec les membres inférieurs qui tranche avec la pratique des deux autres sports [5]. Durant les courses et les frappes de balle, les fléchisseurs de genou doivent freiner les moments extenseurs du genou et fléchisseurs de hanche. De même, lors des pivots, les ischiojambiers participent au contrôle du genou selon un rôle de protection des ligaments croisés du genou [1]. Cette activité musculaire réalisée selon un mode excentrique demande un important moment résistant qui se traduit lors de l’exploration isocinétique, même si celle-ci a été réalisée selon un mode concentrique. En effet, il existe un lien significatif entre la force isocinétique concentrique et excentrique chez le footballeur [7]. 5. Conclusion Notre étude a permis de décrire le profil de force isocinétique des fléchisseurs et des extenseurs du genou en fonction de la pratique du handball, football et volley-ball. Les volleyeurs se distinguent par la faiblesse des extenseurs et des fléchisseurs des genoux par rapport aux handballeurs et aux footballeurs. La pratique du handball est sans doute à l’origine ou requiert une importante force des extenseurs du genou à vitesse lente qui devient comparable à celle des footballeurs lors des vitesses isocinétiques plus élevées. Un ratio IJ/Q élevé est présent chez le footballeur. Ces constatations peuvent être en rapport avec des facteurs en interaction avec les sollicitations et les besoins de la discipline sportive. La pratique du handball et du football nécessite des courses à vitesse élevée alors que la pratique du volley-ball requiert plutôt des qualités de saut non liées à la force musculaire des extenseurs et fléchisseurs du genou. Afin de savoir si ces interactions entre force musculaire et activités sportives existent réellement un suivi, longitudinal analysant régulièrement les paramètres musculaires des sportifs serait nécessaire. Références [1] Akima H, Takahashi S, Kuno S, Katsuta S. Coactivation pattern in human quadriceps during isokinetic knee-extension by muscle functional MRI. Eur J App Physiol 2004;91:7–14. [2] Amato M, Lemoine F, Gonzales J, Schmidt C, et al. Influence of age and physical activity on isokinetic characteristics of hamstring and quadriceps muscles of gymnasts and soccer young players. Ann Readapt Phys Med 2001;44:581–90. [3] Arendt E, Dick R. Knee injury patterns among men and women in collegiate basketball and soccer. NCAA data and review of literature. Am J Sports Med 1995;6:694–701. [4] Croisier JL, Crieelaard JM. Méthodes d’exploration de la force musculaire : une analyse critique. Ann Readapt Phys Med 1999;42:311– 22. [5] Dauty M, Potiron-Josse M. Corrélations et différences de performance entre des footballeurs, professionnels, en formation et amateurs à partir du test de sprint (dix mètres départ arrêté) et de tests isocinétiques du genou. Sci Sports 2004;19:75–9.
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